(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材にトナー像を形成する画像形成手段と、
供給される電力に応じて発熱する第１のヒータを有し、前記画像形成手段によりトナー像が形成された記録材を加熱する加熱部材と、
供給される電力に応じて発熱する第２のヒータを有し、前記加熱部材を押圧した状態で回転する加圧部材と、
前記加熱部材の温度を検知する第１の温度検知手段と、
前記加圧部材の温度を検知する第２の温度検知手段と、
前記加熱部材と前記加圧部材とを圧接させる第１の状態と、前記加熱部材と前記加圧部材とを離間させる第２の状態とを切り替える切替手段と、
前記第１の温度検知手段の検知結果が第１の温度となるように前記第１のヒータに供給する電力を制御する第１の電力制御手段と、
前記第１の電力制御手段による電力制御が行われる際に、前記第２の温度検知手段の検知結果が前記第１の温度よりも低い第２の温度に達するまでは、前記加熱部材と前記加圧部材とが前記第１の状態になり、前記第２の温度検知手段の検知結果が前記第２の温度以上となると、前記加熱部材と前記加圧部材とが前記第２の状態になるように前記切替手段を制御する切替制御手段と、
前記第１の電力制御手段による電力制御が行われる際に、前記第１の温度検知手段の検知結果が前記第１の温度に達するまでは、前記第２のヒータへの電力の供給を停止し、前記第１の温度検知手段の検知結果が前記第１の温度に達した後に、前記第２のヒータへの電力の供給を開始して、前記第２のヒータに供給する電力を制御する第２の電力制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１の電力制御手段は、前記画像形成装置の電源が投入されると、前記第１の温度検知手段の検知結果が前記第１の温度に達するまでは、前記第１のヒータに供給する電力を、前記第１のヒータに供給可能な最大値に制御し、
前記切替制御手段は、前記画像形成装置の電源が投入されると、前記第２の温度検知手段の検知結果が前記第２の温度に達するまでは、前記加熱部材と前記加圧部材とが前記第１の状態になり、前記第２の温度検知手段の検知結果が前記第２の温度以上となると、前記加熱部材と前記加圧部材とが前記第２の状態になるように前記切替手段を制御し、
前記第２の電力制御手段は、前記画像形成装置の電源が投入されると、前記第１の温度検知手段の検知結果が前記第１の温度に達するまでは、前記第２のヒータへの電力の供給を停止し、前記第１の温度検知手段の検知結果が前記第１の温度に達した後に、前記第２のヒータによる電力制御を開始する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記切替制御手段は、
前記画像形成装置の電源が投入されると、前記第１の温度検知手段の検知結果が前記第１の温度よりも低い第３の温度に達するまでは、前記加熱部材と前記加圧部材とが前記第２の状態になり、
前記第１の温度検知手段の検知結果が前記第３の温度に達した後、前記第２の温度検知手段の検知結果が前記第２の温度に達するまでは、前記加熱部材と前記加圧部材とが前記第１の状態になり、
前記第２の温度検知手段の検知結果が前記第２の温度以上となると、前記加熱部材と前記加圧部材とが前記第２の状態になるように、
前記切替手段を制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記加圧部材は、前記加熱部材を押圧した状態で前記加熱部材が回転することで、従動回転しながら記録材を搬送する無端状のベルト部材であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像が形成された記録媒体に熱及び圧力を印加して画像を定着させる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子写真方式に従って記録媒体に画像を形成する画像形成装置では、記録媒体に加熱溶融性の樹脂などよりなるトナーによって形成されたトナー像を定着させるために、定着装置（定着器）が用いられている。また、昇華型あるいは熱転写型のプリンター等においても、記録媒体上に形成された画像の定着及び表面性の改質のために定着装置が用いられている。
【０００３】
電子写真装置等において採用されている定着装置の殆どは、記録材上にのせたトナー像を加熱,及び加圧して溶融し、定着させる熱圧式定着装置である。
【０００４】
熱圧式定着装置は大別すると２種類に分類される。その１つは、一対のローラを対向圧接させ、そのローラのいずれか、もしくは両方の内部に加熱源を配置し、その圧接部に記録材を挟持しながら搬送させて定着処理を行うローラ方式の定着装置（ローラ定着方式）である。もう１つは、片方がローラ、もう片方がベルトで構成される所謂ベルト方式の定着装置（ベルト定着方式）である。
【０００５】
ローラ定着方式は、所定の定着温度に温度が調節された定着ヒートローラと、これに圧接する加圧ローラとのローラ対を基本構成とするものである。そしてこのローラ対を回転させ、該ローラ対の圧接部である定着ニップ部に未定着トナー像が形成された記録材を導入して挟持しつつ搬送させる。そして、定着ローラの熱と、定着ニップ部の圧力で未定着トナー像を記録材に熱圧定着させるものである。
【０００６】
ここで、未定着トナー像の付着した記録材に与えられる熱量は、定着ローラおよび加圧ローラの温度と、記録材が定着ニップ部を通過する時間、つまり定着ニップ幅と記録材の進行速度に依存する。定着ニップ幅とは、定着ニップ部の記録材の進行方向の長さのことを指す。
【０００７】
より高速なプロセススピードを持つ電子写真装置等に搭載させる定着装置としては、上記の熱量の関係から、より定着ニップ幅の広い定着装置が必要とされる。上記のローラ定着において定着ニップ幅を広くするにはローラの大径化が必要である。しかしながら、ローラを大径化すると、ローラの熱容量が大きくなり、ローラのヒートアップ時間（ウォームアップタイム）が長くなる等の問題がある。
【０００８】
そこで、ローラの大径化することなしに、広い定着ニップ幅を確保できる定着装置構成として、例えば、特許文献１に開示されているように、ベルト方式の定着装置が提案されている。
【０００９】
このようなベルト方式の定着装置は、加熱用回転体である定着ローラに対して、複数のベルト張架部材間に張架させた耐熱性、及び可撓性のエンドレスベルトを加圧接触させて定着ニップ部を形成する。そしてこの定着ニップ部に未定着トナー像を担持させた記録材を挟持搬送させる。これにより、定着ローラの熱と、定着ニップ部圧で未定着トナー像を記録材に熱圧定着させるものである。
【００１０】
このベルト方式の定着装置は、定着ニップ幅をエンドレスベルトの定着ローラに対する腹当て幅の調整により容易に大きく設定することが可能である。また、定着ニップ部幅を定着ローラの径に依存させずに確保できるため、定着ローラを小径、小熱容量にすることが可能となり、立ち上げ時間を短縮できる。
【００１１】
ところで電子写真装置等で最終的に得られる画像の質を安定させるためには、画像形成面に加える熱の制御が重要である。このため、定着装置の温度制御（温度調節）に関して、様々な方式が提案されている。
【００１２】
例えば、特許文献２には、上下の加圧部材にヒータを備える構成の定着装置が開示されている。それには、上側のヒータに対して最大電力を供給し、所定温度に到達すると、上側のヒータに供給する電力を下げて下側のヒータにも電力を供給して、温度制御を行うことが記載されている。
【００１３】
具体的には、立上げ動作時に、定着ベルトと対向ローラを接した状態で定着ベルトの加熱ローラに内設した第１の加熱手段に最大電力を供給して第１の加熱手段だけで定着ベルトを加熱する。次いで定着ベルトの温度が第１の基準温度となったとき、定着ベルトを回転させると共に、第１の加熱手段への供給電力を下げる。さらに対向ローラに内設した第２の加熱手段にも電力を供給し、定着ベルトが目標温度に達すると共に対向ローラが第２の基準温度に達したときに定着動作を可能としている。
【特許文献１】特開昭６１−１３２９７２号公報
【特許文献２】特開２００４−１６３８６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記特許文献２に記載された温度制御方法においては、以下のような問題が生じる。
【００１５】
（１）上側ヒータに供給する電力を下げ、下側ヒータに下げた分の電力を供給するようにすると、様々な条件化において、電力分配の制御が複雑化してしまう。
【００１６】
（２）上下の加圧部材が接した状態で上側ヒータに電力を供給すると、下側加圧部材に温度を奪われ、上側加圧部材が所定温度に達するまでのウォームアップ時間が延びてしまう。
【００１７】
一方、上下の加圧部材が離間した状態で上側ヒータに電力供給すると、下側加圧部材の温度を上げることができない。したがって両者が接した瞬間に上側加圧部材の温度が急激に下がってしまう。このため、上側加圧部材の設定温度を所定温度よりも高くしないとウォームアップ時間が延びてしまう。
【００１８】
また、上記特許文献1に記載された、加圧部材として上側の定着ローラと下側の加圧ベルトとを備えた定着装置においては、以下のような問題も生じる。定着ローラと加圧ベルトとを常に圧接状態とすると、定着ローラの変形等により定着装置としての寿命が短くなることが知られている。定着ローラと加圧ベルトとの間に所定以上の温度差を設けないと、ブリスターという異常画像が発生してしまう。更に、定着ローラと加圧ベルトとが同じ温度であると、記録媒体は加圧ベルトに付着したような状態で搬送される。そのため、加圧ベルトから分離しずらくなり、記録用紙の分離不良が発生し易くなることが知られている。
【００１９】
このような寿命、異常画像、及び記録用紙の分離性の問題に対処すべく、定着ローラと加圧ベルトとを定着動作の実行時、すなわち、記録媒体の通過時以外は離間させるようにする構成が特開平１１−１９４６４７号公報にて提案されている。
【００２０】
一般に、上側（画像形成面側）に定着ローラ、下側（画像裏面側）に加圧ベルトを備えた定着装置では、画像形成装置全体の消費電力を下げる為、定着ローラのヒータとして加圧ベルトのヒータよりも発熱量の多いヒータが用いられる。そして、定着動作以外の画像形成動作の間やスタンバイ中などにおいても、定着ローラのヒータが優先的に通電される。
【００２１】
ここで、加圧ベルトの温度制御について検討する。通常、加圧ベルトのヒータは加圧ベルトの一部を加熱する。しかし、加圧ベルトは回転駆動された状態で定着ニップ位置に移動するため、加圧ベルトの表面温度が低下してしまう。すなわち、加圧ベルトが一周する間に、加熱された部分から熱が放射される。そのため、加圧ベルト全体の温度上昇に要する時間は、定着ローラと比べて長くなってしまう。
【００２２】
同様に、加圧ベルトは一旦温度が低下すると、温度復帰には定着ローラと比べて長い時間を必要とする。
【００２３】
本発明は以上のような状況に鑑みてなされ、２つの加圧部材のいずれかに加圧ベルトを用いる定着装置を備えた画像形成装置において、消費電力を増加させずに簡単な制御で、ウォームアップ時間やスタンバイ状態への移行時間を短縮することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記目的を達成する本発明の一態様としての画像形成装置は、
記録材にトナー像を形成する画像形成手段と、供給される電力に応じて発熱する第１のヒータを有し、前記画像形成手段によりトナー像が形成された記録材を加熱する加熱部材と、供給される電力に応じて発熱する第２のヒータを有し、前記加熱部材を押圧した状態で回転する加圧部材と、前記加熱部材の温度を検知する第１の温度検知手段と、前記加圧部材の温度を検知する第２の温度検知手段と、前記加熱部材と前記加圧部材とを圧接させる第１の状態と、前記加熱部材と前記加圧部材とを離間させる第２の状態とを切り替える切替手段と、前記第１の温度検知手段の検知結果が第１の温度となるように前記第１のヒータに供給する電力を制御する第１の電力制御手段と、前記第１の電力制御手段による電力制御が行われる際に、前記第２の温度検知手段の検知結果が前記第１の温度よりも低い第２の温度に達するまでは、前記加熱部材と前記加圧部材とが前記第１の状態になり、前記第２の温度検知手段の検知結果が前記第２の温度以上となると、前記加熱部材と前記加圧部材とが前記第２の状態になるように前記切替手段を制御する切替制御手段と、前記第１の電力制御手段による電力制御が行われる際に、前記第１の温度検知手段の検知結果が前記第１の温度に達するまでは、前記第２のヒータへの電力の供給を停止し、前記第１の温度検知手段の検知結果が前記第１の温度に達した後に、前記第２のヒータへの電力の供給を開始して、前記第２のヒータに供給する電力を制御する第２の電力制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
このようにすると、両者の温度をそれぞれの目標温度まで上昇させる際に、両者を圧接状態とし、かつ回転駆動する。これにより、一方の加熱手段のみで、２つの加圧部材の温度がそれぞれの目標温度まで上昇するように制御することができる。
【００２７】
このため、２つの加圧部材をそれぞれの目標温度まで上昇させるときに、それぞれの加熱手段を適切に制御する複雑な制御が不要となると共に、２つの加圧部材の温度を効率的に上昇させることができる。従って、消費電力を増加させずに簡単な制御で、ウォームアップ時間やスタンバイ状態への移行時間を短縮することが可能となる。
【００２８】
また、定着ニップ内の記録用紙の進行方向における温度ムラを無くし、記録材に印刷された画像に画像不良を発生するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００３０】
＜画像形成装置の構成＞
図１１は、本発明に係る画像形成装置の定着装置を適用可能な画像形成装置の要部断面図である。本画像形成装置は、電子写真方式に従って記録媒体にカラー画像を形成する。
【００３１】
その概略動作を説明すると、まず光学系１Ｒにて原稿の画像を読み取り、画像出力部１Ｐにて光学系１Ｒからの画像情報より画像を記録媒体（転写材）Ｐに形成する。更に、画像出力部１Ｐに使用するイエロー、シアン、マゼンタ、及びブラックの４色の現像剤（以下、「トナー」と称する）の色に対応して複数の画像形成部を並列に配し、且つ、中間転写方式を採用してカラー画像を形成する。
【００３２】
画像出力部１Ｐは大別して、画像形成部１０、給紙ユニット２０、中間転写ユニット３０、定着ユニット４０、及び制御部（不図示）から構成される。なお、画像形成部１０は、使用するトナーの色に対応した４つのステーション１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが並設されており、その構成は同一である。
【００３３】
更に、個々のユニットについて詳しく説明する。画像形成部１０は次に述べるような構成になっている。像担持体としての感光ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄがその中心で軸支され、矢印方向に回転駆動される。感光ドラム１１ａ〜１１ｄの外周面に対向して、その回転方向に一次帯電器１２ａ〜１２ｄ、光学系の露光部１３ａ〜１３ｄ、折り返しミラー１６ａ〜１６ｄ、現像装置１４ａ〜１４ｄが配置されている。
【００３４】
一次帯電器１２ａ〜１２ｄにおいて、感光ドラム１１ａ〜１１ｄの表面に均一な帯電量の電荷を与える。次いで、露光部１３ａ〜１３ｄにより、記録画像信号に応じて変調した、例えばレーザービームなどの光線を折り返しミラー１６ａ〜１６ｄを介して感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に露光させることによって、そこに静電潜像を形成する。
【００３５】
更に、イエロー、シアン、マゼンタ、及びブラックの４色のトナーをそれぞれ収納した現像装置１４ａ〜１４ｄによって上記静電潜像を顕像化する。顕像化された可視画像を、中間転写体である中間転写ベルト３１の画像転写領域Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄに転写する。
【００３６】
感光ドラム１１ａ〜１１ｄが回転して、画像転写領域Ｔａ〜Ｔｄを通過した下流において、クリーニング装置１５ａ〜１５ｄにより、中間転写ベルト３１に転写されずに感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に残されたトナーを掻き落としてドラム表面を清掃する。以上に示したプロセスにより、各トナーによる画像形成が順次行われる。
【００３７】
給紙ユニット２０は、転写材としての記録媒体Ｐを収納するためのカセット２１ａ、２１ｂと、手差しトレイ２７とを備えている。そして、カセット２１ａ、２１ｂ内もしくは手差しトレイ２７から、ピックアップローラ２２ａ、２２ｂ、２６によって記録媒体Ｐを一枚ずつ送り出す。各ピックアップローラ２２ａ、２２ｂ、２６から送り出された記録媒体Ｐは、給紙ローラ対２３及び給紙ガイド２４によってレジストローラ２５ａ、２５ｂまで搬送される。そして記録媒体Ｐは、画像形成部の画像形成タイミングに合わせて、レジストローラ２５ａ、２５ｂによって二次転写領域Ｔｅへ送り出される。
【００３８】
中間転写ユニット３０について詳細に説明する。中間転写ベルト３１は、巻架ローラとして、中間転写ベルト３１に駆動を伝達する駆動ローラ３２、中間転写ベルト３１の回動に従動する従動ローラ３３、ベルト３１を挟んで二次転写領域Ｔｅに対向する二次転写対向ローラ３４に巻架される。これらのうち駆動ローラ３２と従動ローラ３３との間に一次転写平面Ａが形成される。駆動ローラ３２は、金属ローラの表面に数ｍｍ厚のゴム（ウレタンまたはクロロプレン）をコーティングしてベルト３１とのスリップを防いでいる。駆動ローラ３２はパルスモータ（不図示）によって矢印方向へ回転駆動され、中間転写ベルト３１が矢印Ｂ方向へ回動される。
【００３９】
一次転写平面Ａは各画像形成部１０ａ〜１０ｄに対向し、各感光ドラム１１ａ〜１１ｄが中間転写ベルト３１の一次転写面Ａに対向するようにされている。よって一次転写面Ａに一次転写領域Ｔａ〜Ｔｄが位置することになる。
【００４０】
各感光ドラム１１ａ〜１１ｄと中間転写ベルト３１が対向する一次転写領域Ｔａ〜Ｔｄには、中間転写ベルト３１の裏に一次転写用帯電器３５ａ〜３５ｄが配置されている。さらに二次転写対向ローラ３４に対向して二次転写ローラ３６が配置され、中間転写ベルト３１とのニップによって二次転写領域Ｔｅを形成する。二次転写ローラ３６は中間転写ベルト３１に対して適度な圧力で加圧されている。又、中間転写ベルト３１上の二次転写領域Ｔｅの下流には、中間転写ベルト３１の画像形成面をクリーニングするためのクリーニングブレード５１、及び廃トナーを収納する廃トナーボックス５２が設けられている。
【００４１】
定着ユニット４０は、定着ローラ４１ａと加圧ローラ４１ｂのローラ対４１、ガイド４３、内排紙ローラ４４、外排紙ローラ４５等から構成される。定着ローラ４１ａは、内部にハロゲンヒータなどの熱源を備える。さらに、加圧ローラ４１ｂにも熱源を備える場合もある。ガイド４３は、ローラ対４１のニップ部へ記録媒体Ｐを導くものであり、内排紙ローラ４４、及び外排紙ローラ４５は、ローラ対４１から排出されてきた記録媒体Ｐをさらに装置外部に導き出す。
【００４２】
尚、図１１においては、加圧ローラ４１ｂのローラ対４１で説明したが、本願の実施形態においては、加圧ローラ４１ｂに代えて図１に示す加圧ベルト４１ｂで詳細な説明を行う。
【００４３】
次に、図１１に示した画像形成装置の動作を説明する。
【００４４】
図示されていない制御部より画像形成動作の開始信号が発せられると、選択された記録媒体Ｐの用紙サイズ等に応じて、ピックアップローラ２２ａ、２２ｂ又は２６により、カセット２１ａ、２１ｂ又は手差しトレイ２７から記録媒体Ｐが一枚ずつ送り出される。そして給紙ローラ対２３によって記録媒体Ｐが給紙ガイド２４の間を案内されてレジストローラ２５ａ、２５ｂまで搬送される。その時レジストローラ２５ａ、２５ｂは停止されており、記録媒体Ｐの先端はニップ部に突き当たる。その後、画像形成部１０ａ〜１０ｄが画像の形成を開始するタイミングに合わせてレジストローラ２５ａ、２５ｂは回転を始める。レジストローラ２５ａ、２５ｂの回転は、記録媒体Ｐと、画像形成部１０より中間転写ベルト３１上に一次転写されたトナー画像とが、二次転写領域Ｔｅにおいてちょうど一致するようにそのタイミングが設定されている。
【００４５】
一方、画像形成部１０では、制御部からの画像形成動作開始信号が発せられると、前述したプロセスにより中間転写ベルト３１の回転方向Ｂにおいて、一番上流にある感光ドラム１１ｄ上にトナー像（現像像）が形成される。そしてこのトナー像は、高電圧が印加された一次転写用帯電器３５ｄによって一次転写領域Ｔｄにおいて中間転写ベルト３１に一次転写される。
【００４６】
一次転写されたトナー像は次の一次転写領域Ｔｃまで搬送される。そこでは各画像形成部１０間をトナー像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われており、前の画像の上に画像位置を合わせて次のトナー像が転写されることになる。他の色の一次転写領域Ｔａ、Ｔｂについても同様の工程が繰り返され、最終的に４色のトナー像が中間転写ベルト３１上に一次転写される。
【００４７】
その後記録媒体Ｐが二次転写領域Ｔｅに進入し、中間転写ベルト３１に接触すると、記録媒体Ｐの通過タイミングに合わせて、二次転写ローラ３６に高電圧を印加させる。そして、前述したプロセスにより中間転写ベルト３１上に形成された４色のトナー像が記録媒体Ｐの表面に一括転写される。その後記録媒体Ｐは搬送ガイド４３によって、定着ローラ対４１のニップ部まで正確に案内される。そして定着ローラ対４１の熱及びニップの圧力によってトナー画像が紙表面に定着される。その後、内外排紙ローラ４４、４５により搬送され、記録媒体Ｐは機外に排出される。
【００４８】
この種の画像形成装置においては、各感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上で形成された各カラー画像のレジストレーションのずれ、つまり色ずれ（レジずれ）が発生する場合がある。その理由は、各感光ドラム１１ａ〜１１ｄ間の機械的取り付け誤差および各露光部１３ａ〜１３ｄによって発生するレーザービーム光の光路長誤差、光路変化、ＬＥＤの環境温度による反り等である。このような画像のずれを補正するために、転写領域Ａ面上で、すべての画像形成部１０の下流の位置で、駆動ローラ３２にてベルト３１が折り返される前の位置に、画像のずれを検知するレジストレーションセンサ６０が設けられている。
【００４９】
＜定着装置の構成＞
以下、上述のような画像形成装置の定着ユニットとして使用可能な、本発明に係る画像形成装置の定着装置４０について説明する。図１は、本発明に係る画像形成装置の定着装置４０の実施形態の構成を示す要部断面図と制御系のブロック図である。図１１では、加圧ローラ４１ｂのローラ対４１で記したが、以下に説明する本願の実施形態に係る定着装置４０においては、定着ローラユニット４１ａ‘及び加圧ベルトユニット４１ｂ‘を備えたもので詳細な説明を行う。
【００５０】
図１において、１は上側加圧部材（定着回転体）としての定着ローラであり、定着ローラ１の内部には加熱源であるハロゲンランプを備えた上ローラヒータ１２０が設けられている。この定着ローラ１は中空芯金にシリコンゴム等の弾性層を被覆し、更にその表層に離型層としてフッ素コート層を被覆している。定着ローラ１の表面に接触するように、内部に加熱源であるヒータを持つ外部加熱ローラ１２２が配置されている。また、定着ローラ１の外部には、定着ローラ１の表面温度を検出する手段としてのサーミスタ７（第１のサーミスタ）を備える。そして、定着動作の際には、サーミスタ７で定着ローラ１の温度を監視しながら、上ローラヒータ１２０の通電を制御し、目標温度で安定するように制御する。また、定着ローラ１は定着動作の為に回転駆動され、図中矢印の方向に記録媒体Ｐを搬送するように回転する。
【００５１】
図中、５で示され、定着ローラ１に接触した形で表現されているのが、下側加圧部材としての無端状の加圧ベルト（下側ベルト）である。そして、ベルト張架部材としての駆動ローラ２、ステアリングローラ３及び分離ローラ４の周囲を囲むように巻架されて加圧ベルトユニット４１ｂ‘を構成している。加圧ベルト５はポリイミド等の耐熱性樹脂材料を無端（エンドレス）ベルト状に成形したものである。この加圧ベルト５は、定着動作の際に図中矢印の方向に記録媒体Ｐを搬送するように、駆動ローラ２によって回転駆動される。ステアリングローラ３、分離ローラ４は、駆動ローラ２の回転により加圧ベルト５が回動駆動されるのに従動して回転し、張力を保持した状態での加圧ベルト５の回転を補助する。
【００５２】
駆動ローラ２の内部にはベルトヒータ１２１が設けられており、加圧ベルト５の表面温度を検出する検出手段として、駆動ローラ２の外部には第２のサーミスタ８を備える。そして、定着動作の際には、サーミスタ８で温度を監視しながら、ベルトヒータ１２１を間欠的に通電し、目標温度で定するように制御する。上記のように定着動作の際には、加熱された駆動ローラ２が回転駆動されるので、加圧ベルト５全体に温度を伝達することができる。また定着ローラ１と圧接して定着ニップ部を形成する加圧部材４６とを備える。
【００５３】
このように、本実施形態の画像形成装置における定着装置４０では、定着動作の際には、定着ローラ１、外部加熱ローラ１２２、及び加圧ベルト５の温度を制御しながら、定着ローラ１と加圧ベルト５を回転駆動する。そして、定着ローラ１と加圧ベルト５の間（ニップ部）を通過させる間に、記録媒体Ｐに熱及び圧力を加えることで、画像を定着させる。なお、６は加圧ベルト５の奥行き方向の寄り状態を検出するためのセンサであり、図中奥側と手前側に配置されている。
【００５４】
本実施形態の画像形成装置における定着装置４０は、加圧ベルト５を定着ローラ１から離間させることが可能であり、図２は加圧ベルト５と定着ローラ１が離間した状態を示している。この状態において加圧ベルト５は分離ローラ４と共に、離間手段としての上下揺動機構６４、すなわち、定着ローラ１と加圧ベルト５を接離させる接離手段により、駆動ローラ２を中心に図中下方向に所定角度回転移動する。上下揺動機構６４は、例えば、電磁ソレノイド−プランジャ機構、カム機構、レバー機構等で構成することもできる。
【００５５】
この上下揺動機構６４は制御回路部６１、すなわち制御手段による制御で、加圧ベルトユニット４１ｂ‘を駆動ローラ２を中心に定着ローラ１に対して上下揺動（回転移動）する。すなわち、
１）図１のように、加圧ベルトユニット４１ｂ‘を定着ローラ１に対して引き上げ方向に回動して、分離ローラ４を定着ローラ１に対して加圧ベルト５を挟ませて圧接させる。さらに分離ローラ４と駆動ローラ２との間の加圧ベルト部分の外面を定着ローラ１の下面に接触状態にした第１位置と（圧着動作）、
２）図２のように、加圧ベルトユニット４１ｂ‘を定着ローラ１から引き下げ方向に回動して、分離ローラ４と加圧ベルト５を定着ローラ１の下面から離間状態にした第２位置と（離間動作）に切換え保持する。上記の駆動ローラ２を中心に定着ローラ１に対して上下揺動自由の加圧ベルトユニット４１ｂ‘と、この加圧ベルトユニット４１ｂ‘の上下揺動機構６４とで、定着ローラ１から加圧ベルト５を接触及び離間させる脱着機構を構成している。
【００５６】
図１のように、加圧ベルトユニット４１ｂ‘が第１位置に切換えられている状態においては、分離ローラ４が加圧ベルト５を挟んで定着ローラ１に圧接する。さらに、駆動ローラ２と分離ローラ４との間の加圧ベルト５部分の外面が定着ローラ１の下面に接触した状態になる。したがって、定着ローラ１と加圧ベルト５との間に幅広の定着ニップ部Ｎが形成された状態になる。
【００５７】
記録媒体Ｐ上の未定着トナー像の定着処理は、上記のように加圧ベルトユニット４１ｂ‘が第１位置に切換えられ、定着ローラ１と加圧ベルト５との間に定着ニップ部Ｎが形成された状態においてなされる。
【００５８】
このように本実施形態では、定着動作を行わない際には、加圧ベルト５を定着ローラ１から離間させることにより、定着ローラ１の長時間放置による変形を防止している。なお、加圧ベルト５と定着ローラ１とが離間した状態であっても、加圧ベルト５の温度制御は可能である。また、駆動ローラ２を回転させることにより加圧ベルト５を回転させることができる。もちろんこの状態では、図１の矢印方向に記録媒体Ｐを搬送する事はできない。
【００５９】
定着ローラ１は、制御回路部６１により制御される駆動装置６２によって矢印の時計方向に所定の速度にて回転駆動される。加圧ベルト５は定着ローラ１の回転駆動に伴い矢印の反時計方向に従動回転する。加圧ベルト５は制御回路部６１により制御される駆動装置６２によって矢印の反時計方向に所定の速度にて回転駆動される。定着ローラ１の加熱源である上ローラヒータ１２０に電源部６３から電力供給がなされて定着ローラ１が該上ローラヒータ１２０の発熱により加熱される。
【００６０】
その定着ローラ１の表面温度が第１のサーミスタ７により検出され、その検出温度が電気信号として制御回路部６１の温度調節回路部６１ａに入力される。温度調節回路部６１ａは第１のサーミスタ７から入力する定着ローラ温度の電気信号が所定の定着温度に対応する電気信号に維持されるように、電源部６３から上ローラヒータ１２０への電力供給を制御して定着ローラ１の表面を温度調節する。
【００６１】
定着ローラ１が回転駆動され、それに伴い加圧ベルト５も回転し、また定着ローラ１が上ローラヒータ１２０により加熱され、所定の定着温度に温度が調節される。この状態において、加圧ベルトユニット４１ｂ‘の駆動ローラ２側から定着ニップ部Ｎに未定着トナー像を担持した記録媒体Ｐが導入されて定着ニップ部Ｎを挟持されつつ搬送されていく。この挟持搬送過程で記録媒体Ｐの未定着トナー像面が定着ローラ１の表面に密着してトナー像が定着ローラ１の熱で加熱され、記録媒体Ｐの面に加熱と加圧により定着される。記録媒体Ｐは定着ニップ部Ｎのシート出口部において定着ローラ１の弾性層に対する分離ローラ４の食い込み（進入）により定着ローラ１の表面より分離されて排出搬送されていく。
【００６２】
加圧ベルトユニット４１ｂ‘の駆動ローラ２の加熱源であるベルトヒータ１２１に電源部６３から電力供給がなされ、加圧ベルト５が該ベルトヒータ１２１の発熱により加熱される。その加圧ベルト５の表面温度が第２のサーミスタ８により検出され、その検出温度が電気信号として制御回路部６１の温度調節回路部６１ａに入力される。温度調節回路部６１ａは第２のサーミスタ８から入力する加圧ベルト５の温度に対応する電気信号が所定の定着温度に対応する電気信号に維持されるように、電源部６３からベルトヒータ１２１への電力供給を制御して加圧ベルト５の表面を温度調節する。
【００６３】
加圧ベルト５はその表面温度が第２のサーミスタ８で検出され、その検出温度が電気信号として制御回路部６１の温度調節回路部６１ａに入力される。
【００６４】
図３は、図２に関して説明した、駆動ローラ２を中心として加圧ベルト５を回転移動させるための上下揺動機構（定着ローラ１と加圧ベルト５を接離させる接離手段）６４の駆動系を示す図である。すなわち、図１の定着装置４０を排出方向上方（図中斜め左側）から見た図である。この図において、加圧ベルト５は省略している。
【００６５】
分離ローラ４の駆動源は、パルスモータ１１０であり、パルスモータ１１０の軸１１１は、対向する従動軸１１２と、移動ベルト１１３で連結されている。従って、パルスモータ１１０を回転駆動することにより、移動ベルト１１３が移動し、従動軸１１２も回転する。パルスモータ軸１１１と従動軸１１２は、定着装置の前面から背面側までのローラ軸となっている。したがって、背面側では移動ベルト１１６がパルスモータ１１０を回転駆動することにより、前面側と連動して同方向に移動する。移動ベルト１１３の一部に分離ローラ４の軸１１５ａを固定する固定部１１４ａを備えている。
【００６６】
分離ローラ４は、軸１１５ａ及び固定部１１４ａの反対側に軸１１５ｂ及び固定部１１４ｂを有しており、該固定部１１４ｂは移動ベルト１１６に固定されている。従って、移動ベルト１１３および１１６が回転移動すると、固定部１１４ａ及び１１４ｂは上下に移動し、これにより分離ローラ４は加圧ベルト５と共に上下に回転移動する。上下の移動距離は、パルスモータ１１０に転送するパルス数、上下の方向は、パルスモータ１１０に転送する回転方向指示信号で制御することができる。また、定着ローラ１と加圧ベルト５のニップ部を固定する加圧部材４６も固定部１１４に同期して接離される。
【００６７】
＜温度制御＞
以下、本実施形態の画像形成装置の定着装置４０における定着ローラ１及び加圧ベルト５の温度制御について説明する。本実施形態では、定着装置４０の起動後に行われるウォームアップ時と、定着動作実行後に行われる後処理とで異なる温度制御を行う。
【００６８】
図４は、本実施形態の画像形成装置の定着装置４０における、電源投入後のウォームアップ時の温度制御に関する処理を示すフローチャートである。電源がＯＮされ定着装置４０が起動されると、定着ローラ１及び加圧ベルト５の温度をそれぞれの目標温度（定着ローラ１は目標温度がＴｕ（第１の温度）、加圧ベルト５は目標温度がＴｌ）まで上昇させる制御を開始する。
【００６９】
ここで、本実施形態では、電源ＯＮ時には、電源部６３からベルトヒータ１２１には電力を供給せずに、上ローラヒータ１２０及び外部加熱ローラ１２２のヒータにのみ電力を供給する（フル通電）。これは、定着ローラ及び加圧ベルト５を加熱する際に、上ローラヒータ１２０及び外部加熱ローラ１２２のヒータに加え、ベルトヒータ１２１にも同時に通電すると、供給すべき電力が大きくなり、定着装置４０に必要な電源容量が増大してしまう為である。
【００７０】
この場合、加圧ベルト５の温度を上昇させる為に、制御回路部６１は、まず、上下揺動機構６４により加圧ベルト５を上昇させて定着ローラ１に圧接させる（ステップＳ４０１）。このような圧接状態で、電源部６３から上ローラヒータ１２０及び外部加熱ローラ１２２のヒータに通電する事により、定着ローラ１と加圧ベルト５を同時に加熱する（ステップＳ４０２）。そして、サーミスタ７により定着ローラ１が、目標温度Ｔｕ（第１の温度）及び目標温度Ｔｌより低い所定温度Ｔ‘に到達したことが検出される。そのときに、（ステップＳ４０７）、定着ローラ１及び加圧ベルト５の双方を回転させて熱が加圧ベルト５全体に行き渡るようにする（ステップＳ４０８）。なお、外部加熱ローラ１２２は、定着ローラ１に従動して回転する。
【００７１】
次に、サーミスタ８を監視して加圧ベルト５の温度が目標温度Ｔｌより若干低い所定温度、または目標温度Ｔｌに到達したか否かを判定する（ステップＳ４０３）。これは、定着ローラ１の目標温度Ｔｕと加圧ベルト５の目標温度Ｔｌに差があり、Ｔｕ＞Ｔｌであるため、加圧ベルト５が目標温度Ｔｌ近傍まで上昇すれば、加圧ベルト５に定着ローラ１から熱を供給する必要がなくなるためである。ステップＳ４０３において、第２のサーミスタ８によって加圧ベルト５が目標温度Ｔｌより若干低い所定温度（第２の温度）、または目標温度Ｔｌになったと判定されると、加圧ベルト５を定着ローラ１から離間すべく下降させる（ステップＳ４０４）。
【００７２】
次に、第１のサーミスタ７を監視して定着ローラ１の温度が目標温度Ｔｕ（第１の温度）に到達したか否かを判定する（ステップＳ４０５）。そして、定着ローラ１が目標温度Ｔｕに到達したと判定されたら、上ローラヒータ１２０および外部加熱ローラ１２２のヒータへのフル通電を止める。そして、ベルトヒータ１２１にも通電を開始し、スタンバイ状態における温度制御（通常の温度制御）に切り換える（ステップＳ４０６）。ここで定着ローラ１が温度が目標温度Ｔｕに到達したことにより、定着装置４０はスタンバイ状態となる。
【００７３】
なお、スタンバイ状態における通常の温度制御では、例えば、ＰＷＭ制御や、時分割制御などによって、定着ローラ１及び加圧ベルト５がそれぞれの目標温度を維持するように、上ローラヒータ１２０及びベルトヒータ１２１それぞれに対する通電を制御する。
【００７４】
図５は、図４のフローチャートに基づいて制御した場合の、定着ローラ１及び加圧ベルト５の温度の変化を示すグラフであり、縦軸に温度、横軸に時間を表している。縦軸において、Ｔｒは室温（環境温度）、Ｔ’は定着ローラ１と加圧ベルト５の回転駆動を開始する温度、Ｔｌは加圧ベルト５の目標温度、Ｔｕは定着ローラの目標温度をそれぞれ表している。また、５０１はサーミスタ７によって検出された定着ローラ１の温度、５０２はサーミスタ８によって検出された加圧ベルト５の温度をそれぞれ示している。
【００７５】
定着装置４０の電源がＯＮされた時点ｔ５０においては、定着ローラ１と加圧ベルト５の温度は共に室温Ｔｒとなっている。このような定着ローラ１と加圧ベルト５が圧接された状態で、上ローラヒータ１２０および外部加熱ローラ１２２のヒータへのフル通電が開始され、定着ローラ１が所定温度Ｔ‘になると加圧ベルト５が回転駆動される。これにより、定着ローラ１と加圧ベルト５は徐々に温度が上昇していく。定着ローラ１の目標温度Ｔｕは加圧ベルト５の目標温度Ｔｌとは異なっており、Ｔｕ＞Ｔｌの関係である。またこの場合、加圧ベルト５の温度５０２は、定着ローラ１の温度５０１よりも上昇が緩やかである。
【００７６】
加圧ベルト５の温度５０２が目標温度Ｔｌの近傍、または目標温度Ｔｌに到達した時点ｔ５１で、加圧ベルト５は定着ローラ１から離間される。これにより、加圧ベルト５の温度は目標温度Ｔｌを越えては上昇しない。一方、上ローラヒータ１２０および外部加熱ローラ１２２からの熱は定着ローラ１だけに加えられるため、定着ローラ１の温度５０１はｔ５１からより急速に上昇する。そして、定着ローラ１の温度５０１が目標温度Ｔｕに到達した時点ｔ５２で、定着装置４０はスタンバイ状態となる。そして定着ローラ１及び加圧ベルト５がそれぞれの目標温度Ｔｕ、Ｔｌを維持するように、上ローラヒータ１２０及びベルトヒータ１２１それぞれに対する通電が制御される。
【００７７】
図６は、本実施形態の画像形成装置の定着装置４０における、定着動作実行後の温度制御に関する処理を示すフローチャートである。定着動作が終了すると、定着装置４０本体は後回転（後処理）と呼ばれる状態になる。なお、定着ローラ１と加圧ベルト５とは圧接状態のままである。
【００７８】
まず、サーミスタ７を監視して定着ローラ１の温度が目標温度Ｔｕより若干低い所定温度に到達しているか否かを判定する（ステップＳ６０１）。定着動作により記録媒体Ｐに熱を奪われている。その為、通常は後回転時には定着ローラ１及び加圧ベルト５の温度は低下している。定着ローラ１の温度が所定温度に到達していなければ、加圧ベルト５の温度も同様に目標温度未満に低下しているとして、定着ローラ１及び加圧ベルト５の温度をそれぞれの目標温度Ｔｕ、Ｔｌまで上昇させるように制御する。ここで、後回転処理においても上述のウォームアップ処理と同様に、上ローラヒータ１２０及び外部加熱ローラ１２２のヒータにのみ電力を供給するフル通電を行う（ステップＳ６０２）。
【００７９】
次に、第２のサーミスタ８を監視して加圧ベルト５の温度が目標温度Ｔｌより若干低い所定温度、または目標温度Ｔｌに到達したか否かを判定する（ステップＳ６０３）。これは上述のように、加圧ベルト５の目標温度Ｔｌは定着ローラ１の目標温度Ｔｕよりも低いため、加圧ベルト５が目標温度近傍まで上昇すれば、加圧ベルト５に定着ローラ１から熱を供給する必要がなくなるためである。
【００８０】
ステップＳ６０３において、加圧ベルト５の温度が目標温度より若干低い所定温度、または目標温度Ｔｌに到達していなければ、加圧ベルト５が定着ローラ１と圧接しているかどうかを判定する（ステップＳ６０４）。通常は圧接されている。しかし、何らかの理由で圧接されていないと判定されたら、加圧ベルト５を定着ローラ１に圧接すべく上昇させ、定着ローラ１の熱を加圧ベルト５に伝達させる（ステップＳ６０５）。
【００８１】
この場合には更に、加圧ベルト５が回転しているか否かを判定する（ステップＳ６０９）。そして、加圧ベルト５が回転していなければ、定着ローラ１及び加圧ベルト５を回転駆動し、加圧ベルト５全体に定着ローラ１の熱が伝達されるようにする（ステップＳ６１０）。
【００８２】
一方、ステップＳ６０３において、加圧ベルト５の温度が目標温度より若干低い所定温度、または目標温度Ｔｌになったと判定されると、加圧ベルト５を定着ローラ１から離間すべく下降させる（ステップＳ６０６）。次に、サーミスタ７を監視して定着ローラ１の温度が目標温度Ｔｕに到達したか否かを判定する（ステップＳ６０７）。そして、定着ローラ１が目標温度Ｔｕに到達したと判定されたら、上ローラヒータ１２０及び外部加熱ローラ１２２のヒータへのフル通電を止める。そして、ベルトヒータ１２１にも通電を開始し、上述のスタンバイ状態における通常の温度制御に切り換える（ステップＳ６０８）。ここで定着ローラ１及び加圧ベルト５が、それぞれ目標温度に到達したことにより、定着装置４０はスタンバイ状態となる。
【００８３】
図７は、図６のフローチャートに基づいて制御した場合の、定着ローラ１及び加圧ベルト５の温度の変化を図５と同様に示す図である。縦軸において、Ｔｒは室温（環境温度）、Ｔｌは加圧ベルト５の目標温度、Ｔｕは定着ローラの目標温度をそれぞれ表している。また、７０１は第１のサーミスタ７によって検出された定着ローラ１の温度、７０２は第２のサーミスタ８によって検出された加圧ベルト５の温度をそれぞれ示している。
【００８４】
定着動作が終了した時点ｔ７１において、定着ローラ１及び加圧ベルト５は記録媒体Ｐに熱を奪われるため、いずれの温度も対応する目標温度よりも低下している。ここで後回転処理が開始されると、上ローラヒータ１２０および外部加熱ローラ１２２のヒータが通電される。そして、定着ローラ１と加圧ベルト５が圧接された状態で定着ローラ１および加圧ベルト５が回転駆動される。このため、定着ローラ１の温度７０１と加圧ベルト５の温度７０２とは徐々に上昇していく。
【００８５】
加圧ベルト５の温度７０２が目標温度Ｔｌより若干低い所定温度、または目標温度Ｔｌに到達した時点ｔ７２で、加圧ベルト５は定着ローラ１から離間される。これにより、加圧ベルト５の温度は目標温度Ｔｌを越えて上昇しない。一方、上ローラヒータ１２０および外部加熱ローラ１２２からの熱は定着ローラ１だけに加えられることとなるため、定着ローラ１の温度７０１はｔ７２から一層急速に上昇する。そして、定着ローラ１の温度７０１が目標温度Ｔｕに到達した時点ｔ７３で、定着装置４０はスタンバイ状態となる。そして、定着ローラ１及び加圧ベルト５がそれぞれの目標温度を維持するように、上ローラヒータ１２０及びベルトヒータ１２１それぞれに対する通電が制御される。
【００８６】
以上説明したように、本実施形態によれば、上ローラヒータ１２０および外部加熱ヒータ１２２のみで、定着ローラ１及び加圧ベルト５の温度が目標温度Ｔｕ，Ｔｌまで上昇するように制御する。また、定着ローラ１及び加圧ベルト５の温度を上昇させる際には、両者を圧接状態とし、かつ回転駆動する。このため、ヒータに対する複雑な制御が不要となると共に、加圧ベルト５全体の温度を効率的に上昇させることができ、スタンバイ状態となるまでの時間を短縮することができる。
【００８７】
＜第２の実施形態＞
以下、本発明に係る画像形成装置における定着装置４０の第２の実施形態について説明する。以下では、上記第１の実施形態と同様な部分については説明を省略し、第２の実施形態の特徴的な部分を中心に説明する。
【００８８】
第２の実施形態に画像形成装置における定着装置４０は、構成や適用可能な画像形成装置については第１の実施形態と同様であるが、ウォームアップ及び後回転における温度制御に関する処理が第１の実施形態と異なっている。
【００８９】
図８は、本実施形態の画像形成装置における定着装置４０の、電源投入後のウォームアップ時の温度制御に関する処理を示すフローチャートである。本実施形態では、加圧ベルト５を定着ローラ１に圧接している時間が長いほど、加圧ベルト５および定着ローラ１双方の寿命が短くなることを考慮して、両者が圧接状態となる時間が短くなるように制御している。
【００９０】
電源がＯＮされ定着装置４０が起動されると、加圧ベルト５を離間し、定着ローラ１及び加圧ベルト５の温度をそれぞれの目標温度Ｔｕ、Ｔｌまで上昇させる制御を開始する。
【００９１】
ここで、本実施形態でも第１の実施形態と同様に、ベルトヒータ１２１には電力を供給せずに、上ローラヒータ１２０及び外部加熱ローラ１２２のヒータにのみ電力を供給する（フル通電）。更に本実施形態では、寿命の観点から加圧ベルト５と定着ローラ１とが圧接状態で加熱される時間を短縮させるべく、加圧ベルト５を定着ローラ１から離間させるべく下降させる（ステップＳ８０１）。
【００９２】
そして、上ローラヒータ１２０および外部加熱ローラ１２２のヒータに通電して、定着ローラ１の温度を上昇させる（ステップＳ８０２）。サーミスタ７により定着ローラ１が、目標温度より若干低い所定温度Ｔ‘’（第３の温度）に到達したことが検出されたら（ステップＳ８０３）、加圧ベルト５の温度を上昇させる為に、加圧ベルト５を定着ローラ１に圧接すべく上昇させる（ステップ８０４）。そして、定着ローラ１及び加圧ベルト５の双方を回転させて熱が加圧ベルト５全体に行き渡るようにする（ステップＳ８０９）。なお、外部加熱ローラ１２２は、定着ローラ１に従動して回転する。
【００９３】
次に、サーミスタ８を監視して加圧ベルト５の温度が目標温度Ｔｌより若干低い所定温度（第２の温度）、または目標温度Ｔｌに到達したか否かを判定する（ステップＳ８０５）。これは、定着ローラ１の目標温度Ｔｕと加圧ベルト５の目標温度Ｔｌに差があり、Ｔｕ＞Ｔｌであるため、加圧ベルト５が目標温度Ｔｌ近傍まで上昇すれば、加圧ベルト５に定着ローラ１から熱を供給する必要がなくなるためである。ステップＳ８０５において、サーミスタ８によって加圧ベルト５が目標温度Ｔｌより若干低い所定温度、または目標温度Ｔｌになったと判定されると、加圧ベルト５を定着ローラ１から離間すべく下降させる（ステップＳ８０６）。
【００９４】
次に、サーミスタ７を監視して定着ローラ１の温度が目標温度Ｔｕ（第１の温度）に到達したか否かを判定する（ステップＳ８０７）。そして、定着ローラ１が目標温度Ｔｕに到達したと判定されたら、上ローラヒータ１２０および外部加熱ローラ１２２のヒータへのフル通電を止める。同時にベルトヒータ１２１にも通電を開始し、スタンバイ状態における通常の温度制御に切り換える（ステップＳ８０８）。
【００９５】
ここで定着ローラ１が温度が目標温度Ｔｕに到達したことにより、定着装置４０はスタンバイ状態となる。なお、スタンバイ状態における通常の温度制御では、例えば、ＰＷＭ制御や、時分割制御などにより、定着ローラ１及び加圧ベルト５がそれぞれの目標温度を維持するように、上ローラヒータ１２０及びベルトヒータ１２１それぞれに対する通電を制御する。
【００９６】
図９は、図８のフローチャートに基づいて制御した場合の、定着ローラ１及び加圧ベルト５の温度の変化を図５と同様に示すグラフであり、縦軸に温度、横軸に時間を表している。縦軸において、Ｔｒは室温（環境温度）、Ｔｌは加圧ベルト５の目標温度、Ｔ’’は加圧ベルト５を定着ローラ１に圧接すべく上昇させる温度、Ｔｕは定着ローラの目標温度をそれぞれ表している。また、９０１はサーミスタ７によって検出された定着ローラ１の温度、９０２はサーミスタ８によって検出された加圧ベルト５の温度をそれぞれ示している。
【００９７】
定着装置４０の電源がＯＮされた時点ｔ９０においては、定着ローラ１と加圧ベルト５の温度は共に室温Ｔｒとなっている。そして、定着ローラ１と加圧ベルト５が離間された状態で、上ローラヒータ１２０および外部加熱ローラ１２２のヒータへのフル通電が開始され、定着ローラの温度はは徐々に上昇していく。このとき、加圧ベルト５の温度も定着ローラ１から放射される熱等により、わずかながら上昇する。
【００９８】
定着ローラ１の温度が目標温度Ｔｕより若干低い所定温度になった時点ｔ９１で、加圧ベルト５は定着ローラ１に圧接すべく上昇され、時点ｔ９２で両者は圧接状態となる。これにより、定着ローラ１は加圧ベルト５に熱を奪われるため温度が一時的に低下する。加圧ベルト５及び定着ローラ１は圧接状態で回転駆動される。これにより、加圧ベルト５には定着ローラ１から熱が伝達され、加圧ベルト５全体の温度が徐々に上昇していく。
【００９９】
そして、加圧ベルト５の温度が目標温度Ｔｌ近傍に到達した時点ｔ９３で、加圧ベルト５は定着ローラ１からの離間動作を開始する。これにより、加圧ベルト５の温度は目標温度Ｔｌを越えて上昇しない。一方、上ローラヒータ１２０および外部加熱ローラ１２２のヒータは通電状態のままである為、定着ローラ１の温度は上昇し、時点ｔ９４で目標温度Ｔｕ近傍に到達する。ここで定着装置４０はスタンバイ状態となり、定着ローラ１及び加圧ベルト５がそれぞれの目標温度を維持するように、上ローラヒータ１２０及びベルトヒータ１２１それぞれに対する通電が制御される。
【０１００】
図１０は、本実施形態の画像形成装置の定着装置４０における、定着動作実行後の温度制御に関する処理を示すフローチャートである。定着動作が終了すると、定着装置４０本体は後回転（後処理）と呼ばれる状態になる。なお、定着ローラ１と加圧ベルト５とは圧接状態のままである。この後回転においても本実施形態では、加圧ベルト５および定着ローラ１双方の寿命を考慮して、両者が圧接状態となる時間が短くなるように制御している。
【０１０１】
まず、サーミスタ８を監視して加圧ベルト５の温度が目標温度Ｔｌに到達しているか否かを判定する（ステップＳ１００１）。定着動作により記録媒体Ｐに熱を奪われている為、通常は後回転時には定着ローラ１及び加圧ベルト５の温度は低下している。加圧ベルト５の温度が目標温度Ｔｌに到達していなければ、サーミスタ７を監視して定着ローラ１の温度が目標温度Ｔｕより若干低い所定温度に到達しているか否かを判定する（ステップＳ１００２）。
【０１０２】
定着ローラ１の温度が所定温度に到達していなければ、定着ローラ１及び加圧ベルト５の温度をそれぞれの目標温度まで上昇させるように制御する。ここで、後回転処理においても上述のウォームアップ処理と同様に、上ローラヒータ１２０及び外部加熱ローラ１２２のヒータにのみ電力を供給するフル通電を行う（ステップＳ１００３）。
【０１０３】
ここで、寿命の観点からなるべく加圧ベルト５と定着ローラ１とが圧接状態で加熱したくない為、加圧ベルト５が圧接状態であるか否かを判定する（ステップＳ１００４）。もし、圧接状態であれば、加圧ベルト５を定着ローラ１から離間すべく下降させる（ステップＳ１００５）。
【０１０４】
ステップＳ１００２において、定着ローラ１が所定温度Ｔ‘’（第３の温度）に到達していれば、加圧ベルト５が圧接されているか否かを判定（ステップＳ１００６）する。もし、圧接されていなければ加圧ベルト５に熱を伝達すべく、加圧ベルト５を上昇させて圧接させる（ステップＳ１００７）。そして、加圧ベルト５が回転しているか否かを判定し（ステップＳ１０１１）、回転していなければ定着ローラ１及び加圧ベルト５を回転駆動して加圧ベルト５全体に定着ローラからの熱が伝達されるようにする（ステップＳ１０１２）。
【０１０５】
ステップＳ１００４でＮＯと判定された場合、ステップＳ１００６及びＳ１０１１でＹＥＳと判定された場合、ステップＳ１００５及びステップＳ１０１２の後には、ステップＳ１００１へ戻る。
【０１０６】
そして、ステップＳ１００１で加圧ベルト５が目標温度より若干低い所定温度、または目標温度Ｔｌに達していると判定された場合、加圧ベルト５を下降させ定着ローラから離間させる（ステップＳ１００８）。これは上述のように、加圧ベルト５の目標温度Ｔｌは定着ローラ１の目標温度Ｔｕよりも低いため、加圧ベルト５が所定温度まで上昇すれば、加圧ベルト５に定着ローラ１から熱を供給する必要がなくなるためである。
【０１０７】
次に、第１のサーミスタ７を監視して定着ローラ１の温度が目標温度Ｔｕに到達したか否かを判定する（ステップＳ１００９）。そして、定着ローラ１が目標温度Ｔｕに到達したと判定されたら、上ローラヒータ１２０および外部加熱ローラ１２２のヒータへのフル通電を止める。同時に、ベルトヒータ１２１にも通電を開始し、上述のスタンバイ状態における通常の温度制御に切り換える（ステップＳ１０１０）。ここで定着ローラ１及び加圧ベルト５が目標温度に到達したことにより、定着装置４０はスタンバイ状態となる。
【０１０８】
図１２は、図１０のフローチャートに基づいて制御した場合の、定着ローラ１及び加圧ベルト５の温度の変化を図９と同様に示す図である。縦軸において、Ｔｒは室温（環境温度）、Ｔｌは加圧ベルト５の目標温度、Ｔｕは定着ローラの目標温度をそれぞれ表している。また、１２０１は第１のサーミスタ７によって検出された定着ローラ１の温度、１２０２は第２のサーミスタ８によって検出された加圧ベルト５の温度をそれぞれ示している。
【０１０９】
定着動作が終了した時点ｔ１２１において、定着ローラ１及び加圧ベルト５は記録媒体Ｐに熱を奪われるため、いずれの温度も対応する目標温度よりも低下している。ここで後回転処理が開始されると、上ローラヒータ１２０および外部加熱ローラ１２２のヒータが通電され、加圧ベルト５が離間された状態で定着ローラ１が加熱されて温度１２０１は徐々に上昇する。
【０１１０】
定着ローラ１の温度１２０１が目標温度Ｔｕより若干低い所定温度Ｔ‘’に到達した時点ｔ１２２で、加圧ベルト５は定着ローラ１に圧接されるべく上昇し、ｔ１２３で両者は圧接状態となる。両者を圧接状態で回転駆動する事により、定着ローラ１の温度１２０１は一時的に上昇が鈍る。一方、加圧ベルト５の温度１２０２は、定着ローラ１から伝達される熱により徐々に上昇していく。
【０１１１】
定着ローラ１の目標温度Ｔｕよりも加圧ベルト５の目標温度Ｔｌは低く、加圧ベルト５の温度１２０２が目標温度Ｔｌ近傍に到達した時点ｔ１２４で、加圧ベルト５は定着ローラ１から離間される。これにより、加圧ベルト５の温度は目標温度Ｔｌを越えて上昇しない。一方、上ローラヒータ１２０および外部加熱ローラ１２２からの熱は定着ローラ１だけに加えられる。そのため、定着ローラ１の温度１２０１はｔ１２４から一層急速に上昇する。
【０１１２】
そして、定着ローラ１の温度１２０１が目標温度Ｔｕに到達した時点ｔ１２５で、定着装置４０はスタンバイ状態となる。そして、定着ローラ１及び加圧ベルト５がそれぞれの目標温度を維持するように、上ローラヒータ１２０及びベルトヒータ１２１それぞれに対する通電が制御される。
【０１１３】
以上説明したように、本実施形態によれば、上ローラヒータ１２０および外部加熱ヒータ１２２のみで、定着ローラ１及び加圧ベルト５の温度が目標温度まで上昇するように制御する。また、定着ローラ１及び加圧ベルト５が圧接状態となる時間を短縮するように制御する。このため、両者の寿命を考慮しつつ、ヒータに対する複雑な制御を不要として、加圧ベルト５全体の温度を効率的に上昇させることができ、スタンバイ状態となるまでの時間を短縮することができる。
【０１１４】
＜第３の実施形態＞
以下、本発明に係る画像形成装置の定着装置４０の第３の実施形態について説明する。以下では、上記第１の実施形態と同様な部分については説明を省略し、第３の実施形態の特徴的な部分を中心に説明する。
【０１１５】
第３の実施形態の画像形成装置の定着装置４０は、構成や適用可能な画像形成装置については第１の実施形態と同様であるが、定着温度調節の開始時における制御に関する処理が第１の実施形態と異なっている。
【０１１６】
図１３は、本実施形態の画像形成装置の定着装置４０における、電源投入後や省エネモードからの復帰時などの定着装置４０の温度制御に関する処理を示すフローチャートである。本実施形態では、温度制御開始時の加圧ベルト５の温度を考慮して、圧接状態となる時間が短くなるように制御している。
【０１１７】
電源がＯＮされ定着装置４０が起動されると、加圧ベルト５が、加圧ベルト５の目標温度より若干低い所定温度、具体的には１００度以上あるか判定する（ステップ１３０１）。ステップＳ１３０１において、サーミスタ８によって加圧ベルト５が目標温度Ｔｌより若干低い所定温度以下であると判定されると、定着ローラ１が回転しているかを判断する（ステップＳ１３０２）。定着ローラ１が回転していれば回転を停止させ（ステップＳ１３０３）、回転していなければ加圧ベルト５が離間しているか判定する（ステップＳ１３０４）。
【０１１８】
ステップＳ１３０４において、加圧ベルト５が離間していると判定されると、加圧ベルト５を接触させる（ステップＳ１３０５）。加圧ベルト５が接触していると判定されると、定着ローラ１の上ローラヒータ１２０および外部加熱ローラ１２２のヒータに通電して、定着ローラ１の温度を上昇させる（ステップＳ１３０６）。
【０１１９】
サーミスタ７により定着ローラ１が、所定温度（具体的には１００度より高くなったとき）に到達したことが検出されたら（ステップＳ１３０７）、ステップＳ１３０８の処理に進む。これにより、加圧部材４６内の記録媒体Ｐの進行方向における温度ムラを確実に無くすことができる。
【０１２０】
次に、加圧ベルト５が定着ローラ１に接触しているか否かを判別し（ステップＳ１３０８）、接触していないときは直接、接触しているときは加圧ベルト５を下降させ定着ローラ１から離間させる。その後に（ステップＳ１３０９）、定着ローラ１の温度調節を行う（ステップＳ１３１０）。これは上述のように、加圧ベルト５の目標温度Ｔｌは定着ローラ１の目標温度Ｔｕよりも低いため、加圧ベルト５が所定温度まで上昇すれば、加圧ベルト５に定着ローラ１から熱を供給する必要がなくなるためである。
【０１２１】
その後、加圧ベルト５の温度調節を開始して（ステップＳ１３１１）、離間のために一時停止させた定着ローラ１を再び回転させる（ステップＳ１３１２）。これにより、記録媒体Ｐへの画像定着の際の温度調節制御を確実にすることができる。
【０１２２】
その後、加圧ベルト５の温度が目標温度Ｔｌ（例えば、１１０度）を超え且つ、定着ローラ１の温度が目標温度Ｔｕ（例えば、１６０度）を超えたときに（ステップＳ１３１３でＹＥＳ）、本処理を終了する。
【０１２３】
図１３に示す第３の実施形態の処理によれば、加圧ベルト５の温度が、定着装置４０の起動時に所定温度（１００度）以下であるとき（ステップＳ１３０１でＮＯ）、定着ローラ１の回転を停止させ（ステップＳ１３０２、Ｓ１３０３）る。そして、定着ローラ１と加圧ベルト５を接触させた後に（ステップＳ１３０４、Ｓ１３０５）、上ローラヒータ１２０の制御による定着ローラ１の加熱を開始する（ステップＳ１３０６）。これにより、加圧ベルト５と接する加圧部材４６内の記録媒体Ｐの進行方向における温度ムラを無くし、記録媒体Ｐに印刷された画像に画像不良を発生するのを防止できる。
【０１２４】
＜その他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる画像形成装置に適用しても良い。
【０１２５】
本発明に係る画像形成装置の定着装置が適用される記録方式としては、電子写真方式であっても、昇華型あるいは熱転写型であってもよい。本発明に係る定着装置が適用される装置又はシステムとしては、上記で説明した画像形成装置以外の装置（例えば、複合機など）であっても良い。
【０１２６】
また、本発明に係る画像形成装置の定着装置の構成として上記実施形態では、加圧部材として上側の定着ローラと下側の加圧ベルトを有する構成を例にあげて説明した。しかしながら、上下２つの加圧部材のいずれかにベルトを用いた構成であれば、他の構成であっても本発明を適用できる。
【０１２７】
なお、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、システム或いは装置に直接或いは遠隔から供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータが該供給されたプログラムを読み出して実行することによっても達成され得る。上記実施形態では、図４、図６、図８、図１０及び図１３のフローチャートに対応したプログラムである。その場合、プログラムの機能を有していれば、形態は、プログラムである必要はない。
【０１２８】
従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明の範囲には、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。
【０１２９】
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。
【０１３０】
プログラムを供給するための記憶媒体としては、様々なものが使用できる。例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）などである。
【０１３１】
その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続し、該ホームページからハードディスク等の記憶媒体にダウンロードすることによっても供給できる。その場合、ダウンロードされるのは、本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルであってもよい。
【０１３２】
また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明の範囲に含まれるものである。
【０１３３】
また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布する形態としても良い。その場合、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせ、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムが実行可能な形式でコンピュータにインストールされるようにする。
【０１３４】
また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される形態以外の形態でも実現可能である。例えば、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。
【０１３５】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれるようにしてもよい。この場合、その後で、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】本発明に係る画像形成装置に適用される定着装置の実施形態の構成を示す要部断面図である。
【図２】図１の定着装置において、加圧ベルトを定着ローラから離間させた状態を示す図である。
【図３】駆動ローラを中心として加圧ベルトを回転移動（離間）させるための駆動系を示す図である。
【図４】第１の実施形態に係る画像形成装置に適用される定着装置における、電源投入後のウォームアップ時の温度制御に関する処理を示すフローチャートである。
【図５】図４のフローチャートに基づいて制御した場合の、定着ローラ及び加圧ベルトの温度の変化を示すグラフである。
【図６】第１の実施形態に係る画像形成装置に適用される定着装置における、定着動作実行後の温度制御に関する処理を示すフローチャートである。
【図７】図６のフローチャートに基づいて制御した場合の、定着ローラ及び加圧ベルトの温度の変化を示すグラフである。
【図８】第２の実施形態に係る画像形成装置に適用される定着装置における、電源投入後のウォームアップ時の温度制御に関する処理を示すフローチャートである。
【図９】図８のフローチャートに基づいて制御した場合の、定着ローラ及び加圧ベルトの温度の変化を示すグラフである。
【図１０】第２の実施形態に係る画像形成装置に適用される定着装置における、定着動作実行後の温度制御に関する処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明に係る画像形成装置の定着装置を適用可能な画像形成装置の要部断面図である。
【図１２】図１０のフローチャートに基づいて制御した場合の、定着ローラ及び加圧ベルトの温度の変化を示すグラフである。
【図１３】第３の実施形態に係る画像形成装置に適用される定着装置における、定着動作実行後の温度制御に関する処理を示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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